巖土勘察工作中工程地質(zhì)條件及地層特性研究

薛 飛，陶東山

（1.江西贛南地質(zhì)工程院，江西 贛州 341000；2.江西省地礦局九一六大隊(duì)，江西 九江 332000）

考慮到絕大部分巖土勘察工作發(fā)生在復(fù)雜地質(zhì)條件中，并且通常與巖脈及其它金屬礦鑲嵌在一起，必須通過(guò)先進(jìn)的勘查技術(shù)，結(jié)合以往勘查、科研及物化探資料，綜合分析工作區(qū)工程地質(zhì)條件以及地層特性。在我國(guó)，對(duì)于巖土勘察工作中工程地質(zhì)條件的研究中主要針對(duì)勘查區(qū)的水文地質(zhì)條件進(jìn)行，忽視了自然地理?xiàng)l件以及巖土物理性質(zhì)條件方面的研究[1]。自然地理?xiàng)l件以及巖土物理性質(zhì)條件也是巖土勘察工作中一項(xiàng)十分重要的內(nèi)容，有必要對(duì)其展開(kāi)專門的觀測(cè)研究。與此同時(shí)，目前針對(duì)巖土勘察工作中地層特性的研究可謂少之又少，導(dǎo)致巖土勘察工作中無(wú)法完全掌握工作區(qū)地層情況，阻礙巖土勘察工作中的順利進(jìn)行。為此，本文進(jìn)行巖土勘察工作中工程地質(zhì)條件及地層特性研究。通過(guò)分析工程地質(zhì)條件及地層特性的綜合信息，進(jìn)一步確定巖土勘察工作的合理性，希望能夠促進(jìn)巖土勘察工作的合理開(kāi)發(fā)和未來(lái)規(guī)劃，能夠有效降低在巖土勘察工作過(guò)程中出現(xiàn)事故的風(fēng)險(xiǎn)。

1 巖土勘察工作概述

巖土勘察工作主要工作內(nèi)容包括：場(chǎng)地穩(wěn)定性勘察、地基土性質(zhì)勘察、建筑物抗震危險(xiǎn)勘察、水文特征勘查等，通過(guò)巖土勘察工作發(fā)現(xiàn)施工區(qū)域內(nèi)潛在的安全問(wèn)題，確保地層特性以及地質(zhì)條件能夠滿足工程施工需求[2]。與此同時(shí)，還可以根據(jù)巖土勘察工作得出的勘查結(jié)果，判斷工程對(duì)工程地質(zhì)生態(tài)環(huán)境造成的危害，確保即使產(chǎn)生危害也在可控范圍內(nèi)。由此可見(jiàn)，巖土勘察工作具有非常重要的作用以及現(xiàn)實(shí)意義，相關(guān)部門必須提高對(duì)其的重視程度。

2 巖土勘察工作中工程地質(zhì)條件研究

本文提出的巖土勘察工作中工程地質(zhì)條件研究，共針對(duì)3點(diǎn)進(jìn)行。巖土勘察工作中工程地質(zhì)條件框架圖，如圖1所示。

圖1 巖土勘察工作中工程地質(zhì)條件框架圖

結(jié)合圖1所示，依次對(duì)巖土勘察工作中的工程地質(zhì)條件展開(kāi)詳細(xì)研究。

2.1 水文地質(zhì)條件

巖土勘察工作中的水文地質(zhì)條件包括：礦床含水巖組水文地質(zhì)特征、地下水補(bǔ)給和逕流條件以及地下水動(dòng)態(tài)變化規(guī)律，通過(guò)3點(diǎn)水文地質(zhì)主要特征，確定工程區(qū)水文地質(zhì)條件。結(jié)合多種物探手段在勘察點(diǎn)鉆孔，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)水文地質(zhì)條件的目的，并根據(jù)巖石的巖性，將該地區(qū)水文地質(zhì)劃分為兩種含水巖組，分別為：坡殘積物和斜長(zhǎng)角閃片巖。其具體含水巖組成的水文地質(zhì)條件表現(xiàn)為：首先，坡殘積物含水巖組主要位于該工程區(qū)的寬緩溝谷以及地勢(shì)平緩的山坡位置。其含水巖組表層厚度較高，整體結(jié)構(gòu)較為松散，植物根系發(fā)育茂盛。該含水巖組中含有大約10%的粒徑，出現(xiàn)厚度不一的原因主要是由于受到該地區(qū)地形及地貌的影響。并且，通過(guò)勘探結(jié)果可以看出，坡殘積物含水巖組的含水性也不均勻，地形呈現(xiàn)出由陡變緩趨勢(shì),在地下水層以下位置有降泉出露。大多數(shù)泉水呈現(xiàn)出面狀形式滲出。泉水整體流量與該地區(qū)降水相關(guān)，還有部分區(qū)域泉水以季節(jié)泉出露。其次，該含水巖組地層斷裂發(fā)育十分明顯，共形成了四條破碎帶結(jié)構(gòu)，該含水巖組四條礦帶出露其中。根據(jù)地質(zhì)勘探結(jié)果可以看出，該含水巖組僅在裂縫位置有滲水現(xiàn)象，并形成了破碎帶潛水現(xiàn)象[3]。在破碎帶結(jié)構(gòu)兩側(cè)位置，形成了構(gòu)造裂隙潛水。同時(shí)，該含水巖組含水性和富水性不均一，主要原因是受到破碎帶大小以及裂隙性質(zhì)的限制。區(qū)域周圍并無(wú)明顯水體存在，泉水總體流量與地表水總體流量均與該地區(qū)大氣降水有著十分密切的聯(lián)系。巖土勘察工作區(qū)地下水的逕流條件，主要受到地形、構(gòu)造等控制。各個(gè)逕流方向均不相同，但從總體上看，逕流方向?yàn)槠職埛e層水向裂隙層積水運(yùn)移，并呈現(xiàn)出下降泉的方式排泄到工作區(qū)域外。巖土勘察工作區(qū)地下水動(dòng)態(tài)受大氣降水控制，當(dāng)遇到降水時(shí)泉流量以及地表水流量將明顯增加，泉流量的增減與降水同步，為季節(jié)性泉，僅少數(shù)泉的流量穩(wěn)定，表現(xiàn)為穩(wěn)定型泉。該泉流量的整體動(dòng)態(tài)曲線呈現(xiàn)出近似堆成波狀結(jié)構(gòu)，根據(jù)泉水流量可分為減少期和增加期。該巖土勘察工作區(qū)地下水運(yùn)動(dòng)形態(tài)與大氣降水有著密切聯(lián)系，同時(shí)受其制約影響，是巖土勘察工作區(qū)地下水動(dòng)態(tài)形成的直接原因。

2.2 自然地理?xiàng)l件

巖土勘察工作自然地理?xiàng)l件作為工程地質(zhì)條件之一，包括：總體地勢(shì)情況、氣候類型、海拔、相對(duì)高差以及地形地貌特征，通過(guò)確定巖土勘察工作區(qū)自然地理?xiàng)l件，合理分配巖土勘察工作的開(kāi)展時(shí)間，避免惡劣天氣對(duì)巖土勘察工作造成的影響，并選擇與之相匹配的巖土勘察手段。

2.3 巖土物理性質(zhì)條件

巖土物理性質(zhì)條件可大致分為兩大類，分別為：直接測(cè)得的巖土物理性質(zhì)條件以及間接換算測(cè)得的巖土物理性質(zhì)條件，共同構(gòu)成巖土勘察工作區(qū)的巖土物理性質(zhì)條件。直接測(cè)得的巖土物理性質(zhì)條件包括：土粒比重、巖土含水率以及巖土密度等，能夠直接通過(guò)勘探設(shè)備測(cè)得。間接換算測(cè)得的巖土物理性質(zhì)條件包括：巖土孔隙率、巖土孔隙比以及飽和度等。由于不同巖土勘察工作對(duì)巖土物理性質(zhì)條件具有不同的要求，因此，需要精準(zhǔn)掌握巖土物理性質(zhì)條件，保證巖土勘察工作的順利開(kāi)展。

3 巖土勘察工作中地層特性研究

研究巖土勘察工作中地層特性是確保巖土勘察順利開(kāi)展的重要前提，工作區(qū)域上常見(jiàn)的出露地層由老至新依次有長(zhǎng)城系、志留系、泥盆系、石炭系、二疊系及第四系。本文通過(guò)重力及航磁異常特征、巖漿巖特征、變質(zhì)作用及熱液蝕變開(kāi)展巖土勘察工作中地層特性研究，具體內(nèi)容如下。

3.1 重力及航磁異常特征

通過(guò)多條地質(zhì)剖面分析巖土勘察工作區(qū)重力及航磁異常特征，判斷區(qū)域內(nèi)地幔隆起部位。巖土勘察工作中，雖然重力區(qū)規(guī)模較大，但重力值相對(duì)較低，且未發(fā)現(xiàn)明顯變化的重力場(chǎng)。通過(guò)航空磁力測(cè)量發(fā)現(xiàn)，巖土勘察工作區(qū)總體上呈現(xiàn)出正、負(fù)相間的排列高值異?，F(xiàn)象，但以正磁場(chǎng)為主，磁場(chǎng)的排列十分緊密，處于花崗巖與大理巖的接觸帶上。部分區(qū)域內(nèi)還存在少部分等軸狀以及長(zhǎng)條狀的升高異常地區(qū)，且分布不均勻。少量正磁異常呈塊狀和線性帶狀分布，形成較為醒目的異常塊段，正異常明顯與侵入巖體和地層接觸帶有關(guān)。蘇木艾肯一帶正異常明顯與侵入巖體和地層接觸帶有關(guān)；結(jié)合調(diào)查區(qū)內(nèi)已見(jiàn)有零星花崗巖出露，并可見(jiàn)穹窿構(gòu)造，說(shuō)明調(diào)查區(qū)一帶深部可能存在隱伏花崗巖體，位于卡瓦布拉克—大南湖布格重力異常高值區(qū)內(nèi)。

3.2 巖漿巖特征

調(diào)查區(qū)巖漿巖主要分布在泥盆紀(jì)亦各爾達(dá)坂侵入序列侵入巖，為島弧環(huán)境殼?；旌显搭愋停瑢儆诘外浀?、鋁不飽和～弱飽和的鈣堿性巖石。巖體呈傾倒的梨形，巖性為石英閃長(zhǎng)巖、花崗閃長(zhǎng)巖、二長(zhǎng)花崗巖。侵入巖的先后次序?yàn)槭㈤W長(zhǎng)巖被花崗閃長(zhǎng)巖侵入，為涌動(dòng)接觸；花崗閃長(zhǎng)巖又被二長(zhǎng)花崗巖侵入，為脈動(dòng)接觸關(guān)系，二者在二長(zhǎng)花崗巖體內(nèi)成破碎的不規(guī)則小巖塊。工作區(qū)內(nèi)脈巖不多，主要有輝綠巖脈、閃長(zhǎng)巖脈、花崗巖脈、花崗細(xì)晶巖脈及石英脈等，在南部烏勇布拉克組、孔雀溝組地層中有大量的細(xì)小石英脈發(fā)育，部分石英脈與金礦（化）關(guān)系密切。

3.3 變質(zhì)作用及熱液蝕變

巖土勘察工作區(qū)內(nèi)的熱液蝕變會(huì)導(dǎo)致在不同的位置上形成變質(zhì)作用，進(jìn)而發(fā)生蝕變現(xiàn)象，具體表現(xiàn)為：絹云母化、綠泥石化以及高嶺土化。研究巖土勘察工作中地層變質(zhì)作用及熱液蝕變發(fā)現(xiàn)，工作區(qū)中的發(fā)育熱變質(zhì)作用主要表現(xiàn)在船山組白云巖以及大理巖化灰?guī)r。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)巖土勘察工作中工程地質(zhì)條件及地層特性研究，希望能夠在確保巖土勘察工作順利開(kāi)展的前提下，降低巖土勘察風(fēng)險(xiǎn)，提高巖土勘察工作效率。綜上所述，本文進(jìn)行的研究是具有現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義的，在后期的發(fā)展中，應(yīng)加大巖土勘察工作開(kāi)展的力度，通過(guò)多角度的綜合巖土勘察，得到完整的巖土勘察結(jié)果，為巖土勘察工作開(kāi)展提供依據(jù)。基于此次研究時(shí)間有限，雖然取得了一定的研究成果，但對(duì)于此方面的研究還不足，今后還要對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步研究，為巖土勘察工作的進(jìn)一步優(yōu)化提供參考依據(jù)。